CC BY
72
УДК 631.4 Е.Н. Волкова,
Н.А. Кириллов ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ДОЗ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИЗВЕСТКОВАНИЯ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ
Ключевые слова: дерново-подзолистые почвы, азотные удобрения, известкование, кислотность, яровая пшеница, ячмень, озимая рожь.
Введение
В северной части Чувашской республики широкое развитие получили дерновоподзолистые почвы, характерными особенностями которых являются небольшая мощность верхнего гумусового горизонта (14-18 см), низкое плодородие, кислая реакция среды и слабая оструктурен-ность. Эти особенности отрицательно сказываются на микробиологической активности, воздушном режиме, противоэро-зионной устойчивости пахотного слоя почв и, как следствие, на урожайности сельскохозяйственных культур [1].
Данный тип почв сильно подвержен влиянию внешних факторов и при окультуривании приобретает благоприятные для возделывания сельскохозяйственных культур режимы и свойства, а при недостаточном вложении энергетических средств быстро их утрачивает. Поэтому первостепенное значение в повышении плодородия дерново-подзолистых почв имеет улучшение их качественного состояния путем известкования и применения минеральных удобрений [2, 3]. В свою очередь, изменения в агрохимических свойствах, как правило, оказывают влияние на экологическое состояние почв. В связи с этим особую актуальность имеют экспериментальные исследования, позволяющие своевременно выявлять изменения уровня плодородия и безопасности почв, спрогнозировать состояние агроэкосистемы в перспективе, а при необходимости разработать соответствующие корректирующие мероприятия.
Объекты и методы исследований
Целью проведения исследований явилась агрохимическая и экологическая оценка плодородия дерново-подзолистых почв при их известковании и внесении азотных удобрений.
Объектами исследований стали дерново-подзолистые почвы Чувашской Республики, которые типичны для Волго-Вятского региона и занимают значительную часть территории Марийской и Удмуртской республик, Кировской и Нижегородской областей.
В опытах проводили полевые наблюдения и лабораторные анализы по методикам, принятым в научных учреждениях: гумус — по Тюрину в моди-
фикации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91), подвижные формы фосфора и калия — по методу Кирсанова (ГОСТ 26207-91), рНКС1 — потенциометрическим методом (ГОСТ 2648-85), нитраты — калориметрическим методом с хромотроповой кислотой; урожайность — сплошным обмолотом с делянки; математическую обработку данных — по Б.А. Доспехову [4]. Для оценки эффективности применения удобрений использовали расчет окупаемости удобрений прибавкой урожая зерновых культур.
Экспериментальная часть
Исследования проводились в 20062008 гг. на территории землепользования ЗАО СХПК «Чувашагромаркет» Чебоксарского района Чувашской республики на дерново-слабоподзолистых среднесуглинистых почвах с содержанием гумуса 1,9%, подвижного фосфора — 165 мг/кг, обменного калия — 137 мг/кг, нитратов — 7,2 мг/кг, рНко — 5,2.
Схема проведения опыта предусматривала последовательное возделывание яровой пшеницы сорта Прохоровка, ячменя сорта Эльф и озимой ржи сорта Безен-чукская 87 по традиционной технологии, основанной на вспашке, с применением различных доз азотных удобрений и извести (однократно осенью 2005 г. в дозе 4 т/га).
Варианты опыта: 1) без удобрений
(контроль); 2) К30Р30 — фон; 3) фон + ^0; 4) фон + ^0; 5) фон + ^0; 6) фон + ^0 + известь; 7) фон + ^0 + известь; 8) фон + ^0 + известь.
Повторность опыта — четырехкратная, размещение вариантов — методом рен-домизированных повторений в два яруса, площадь делянок — 100 м2.
Погодные условия вегетационных периодов 2006-2008 гг. в целом отражали особенность климата Северной зоны Чувашской республики, в которой были заложены опыты: средняя годовая температура воздуха 2,9-3,10С; сумма положительных температур выше 100 С — 210023500 С; сумма осадков — 220-380 мм; гидротермический коэффициент — 1,1-1,2; продолжительность вегетационного периода 170-175 дней; устойчивый снежный покров появлялся во второй декаде ноября и удерживался в течение 145-155 дней.
Результаты и их обсуждение
Опыты, проведенные с яровой пшеницей, ячменем и озимой рожью на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах, позволили выявить высокую эффективность использования азотных удобрений и известкования.
В среднем, на бедной питательными веществами дерново-подзолистой среднесуглинистой почве без удобрений получили не более 11 ц/га зерна. В результате известкования и внесения азотных удобрений в дозе 90 кг/га д.в. урожайность зерновых культур увеличилась более чем в 2 раза и составила 23 ц/га (табл. 1).
Наиболее высокая окупаемость известкования и применения азотных удобрений прибавкой урожая на яровой пшенице получена при дозе азота 60 кг/га д.в. (20,3 кг/кг), ячменя и озимой ржи — 30 кг/га (12,0 и 9,7 кг/кг соответственно). Менее отзывчивой на внесение удобрения культурой оказалась озимая рожь, причем окупаемость азотных удобрений снижалась по мере увеличения их дозы.
Качественный анализ урожая показал увеличение содержания азота в зерновках растений при внесении азотных удобрений и некоторое снижение содержания фосфора и калия. Однако четкой зависимости между содержанием определяемых элементов и дозой азотных удобрений нами не было обнаружено, а содержание нитратов в зерне не превышало установленных норм во всех вариантах.
Известно, что на содержание основных агрохимических показателей плодородия почвы большое влияние оказывают виды и нормы вносимых удобрений, набор культур в севообороте и способы обработки почвы. Результаты трехлетних исследований нам наглядно продемонстрировали, что на варианте без применения удобре-
ний при возделывании зерновых культур по традиционной технологии происходит ухудшение показателей плодородия дерново-подзолистых почв, которые выражались в достоверном уменьшении содержания гумуса на 0,1%, подвижного фосфора и обменного калия — на 13 и 11 мг/кг соответственно; нитратов — на 0,4 мг/кг, а также в увеличении кислотности на
0,1 единицу по сравнению со значениями на момент закладки опыта (табл. 2).
Применение удобрений стимулировало микробиологические процессы в почве, что, в свою очередь, привело к более полному разложению органического вещества и освобождению элементов питания, следовательно, произошло улучшение фосфатного и азотного режима почв.
Уменьшение кислотности до 5,4 способствовало увеличению поглощения калия растениями, снизив тем самым его содержание в почве. Таким образом, внесение минеральных удобрений отдельно и во взаимодействии с известкованием оказало положительное влияние на агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы.
Совокупность полученных данных позволяет нам сделать вывод о том, что при внесении азотных удобрений в дозе 90 кг/га д.в. и извести 4 т/га на дерновоподзолистых среднесуглинистых почвах Чувашии можно увеличить урожайность яровой пшеницы, ячменя и озимой ржи в 1,5-2 раза по сравнению с неудобренным вариантом.
Кроме искусственных способов мелиорации агроценозов существенную роль в поддержании определенного гомеостаза экосистем играют климатические факторы, среди которых наиболее изменчивыми являются атмосферные осадки. Наиболее простым способом оценки поступления веществ в агроэкосистему остается определение химического состава осадков (дождевых и снеговых вод). Определение значения кислотности изучаемых атмосферных осадков в наших исследованиях показало на его колебание в пределах от 6,3 до 8,5 единиц рН в зависимости от сезона изучения, что существенно превышало характерную для незагрязненных вод величину (рН = 5,6), и было близким к нейтральным. Именно этим частично может быть обусловлена относительно слабокислая реакция изучаемых дерновоподзолистых почв на фоне отсутствия известкования. Опасность подкисления почв при выпадении таких осадков практически отсутствует.
Таблица 1
Влияние удобрений на урожайность зерновых культур
Варианты опыта Урожайность Окупаемость, кг/кг
в среднем, ц/га Прибавка
ц/га к %, к
контролю фону контролю фону N
2006 г. - яровая пшеница
1 12,4 - - - - - -
2 14,0 1,6 - 12,9 - 2,7 -
3 18,9 6,5 4,9 52,5 35,0 7,2 16,3
4 24,3 11,9 10,8 96,0 77,2 9,9 18,0
5 27,5 15,1 13,5 121,8 96,5 10,1 15,0
6 19,4 7,0 5,4 56,5 38,6 7,8 18,0
7 26,2 13,8 12,2 111,3 87,2 11,5 20,3
8 29,6 17,2 15,6 138,7 122,9 11,4 17,3
НСР05 2,6
2007 г. — ячмень
1 10,7 - - - - - -
2 13,2 2,5 - 23,4 - 4,1 -
3 16,1 5,4 2,9 50,5 22,0 6,0 9,7
4 19,4 8,7 6,2 81,3 47,0 7,2 10,3
5 20,0 9,3 6,8 87,0 51,6 6,2 7,5
6 16,8 6,1 3,6 57,0 27,3 6,8 12,0
7 19,9 9,2 6,7 86,0 50,8 7,7 11,2
8 20,6 9,9 7,4 92,6 56,1 6,6 8,2
НСРо5 2,0
2008 г. - озимая рожь
1 9,8 - - - - - -
2 11,5 1,7 - 17,4 - 2,8 -
3 13,9 4,1 2,4 41,9 20,9 4,5 8,0
4 16,5 6,7 5,0 68,4 43,5 5,6 8,4
5 18,1 8,3 6,6 85,0 57,4 5,5 7,4
6 14,4 4,6 2,9 47,0 25,3 5,1 9,7
7 17,0 7,2 5,5 73,5 47,9 6,0 9,2
8 18,8 9,0 7,3 91,9 63,5 6,0 8,1
НСРо5 1,9
Таблица 2
Агрохимические показатели пахотного слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы
Варианты Гумус, % Содержание, мг/кг рНксі Нитраты, мг/кг
Р2О5 К2О
Начало опыта (август 2005 г.
Для всех вариантов 1,9 165 137 5,2 7,2
Конец опыта (август 2008 г.)
1 1,8 152 126 5,1 6,8
2 1,8 184 145 5,1 6,9
3 1,9 181 140 5,1 7,0
4 1,9 179 135 5,0 7,4
5 2,0 172 132 5,0 7,7
6 1,9 177 135 5,4 7,2
7 1,9 174 132 5,4 7,5
8 2,0 170 129 5,4 7,8
НСР05 0,05 14,64 11,42 0,14 0,22
Для более широкой агроэкологической оценки использования химической мелиорации дерново-подзолистых почв мы изучали и другие показатели. Так, за годы исследований концентрация нитратов менялась в пределах 1,6-2,5 мг/л; хлора — 2,8-6,0; сульфатов — 2,5-4,5 мг/л, а следы тяжелых металлов обнаруживались в незначительных количествах, которые не превышали предельно допустимых концентраций.
Химический анализ грунтовых вод в окрестности места заложения опытов показал, что их качество (кислотность, содержание сульфатов, нитратов, тяжелых металлов) остается удовлетворительным. При использовании различных доз азотных удобрений и известкования превышения предельно допустимых концентраций (10 мг/л) по нитратам выявлено не было. Кислотность грунтовых вод находилась в пределах 6-8 единиц рН, содержание сульфатов в грунтовых водах было значительно большим, чем в выпадающих атмосферных осадках, но при этом ниже значений, установленных санитарно-гигиеническими нормативами.
Заключение
Анализ результатов проведенных исследований позволяет нам заключить, что применение азотных удобрений и извести на дерново-подзолистых почвах позволяет существенно улучшить их плодородие и получать стабильно высокий урожай зер-
новых культур. При этом оценка воздействия атмосферных осадков на изученную агроэкосистему показала отсутствие опасности подкисления анализируемых дерново-подзолистых среднесуглинистых почв через выпадение осадков, хотя опытные поля находятся в тридцатикилометровой промышленной зоне г. Чебоксары и Ново-чебоксарска. В целом, использование минеральных удобрений в совокупности с атмосферными осадками не оказывает отрицательного действия на качественный состав грунтовых вод, формирующихся под дерново-подзолистыми почвами.
Библиографический список
1. Атлас земель сельскохозяйственного назначения Чувашской Республики / под ред. С.Э. Дринева. — Чебоксары: ООО «Сувар-спорт», 2007. — 184 с.
2. Величко В.А. Оптимизация кислотно-
сти почв — необходимый агроэкологиче-ский прием / В.А. Величко // Агрохимический вестник. — 1998. — № 1. —
С. 10-12.
3. Ермолаев С.А. Агрохимическое и агроэкологическое состояние почв России / С.А. Ермолаев, В.Г. Сычев, В.Г. Плю-щиков // Плодородие. — № 1. — С. 4-7.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого дела (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.
+ + +
УДК 633.174:631.5 (1-924.85)
Ключевые слова: сорт, гибрид, сахарное сорго, междурядья, норма посева, зелёная масса, фазы вегетации, урожайность, возделывание, лесостепные регионы.
И.Я. Пигорев, В.С. Бобылев
СПОСОБЫ И НОРМЫ ПОСЕВА САХАРНОГО СОРГО СЕВЕРНЫХ РЕГИОНАХ ЛЕСОСТЕПИ
Введение
Сахарное сорго — высокоурожайная кормовая культура, распространена на Северном Кавказе и в Повольжье [1]. Высокие урожаи (до 42 т/га) отмечали в степных регионах Центральной России [2].
